[发明专利]燃料发动机驱动的压缩-吸收复合式热泵系统

说明书

本发明提供一种燃料发动机驱动的压缩‑吸收复合式热泵系统：包括压气机、压缩机、冷凝器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、气液分离器、发生器、补燃燃烧室、透平、燃烧室、气液分离器、四通阀和三通阀；本发明还提供一种燃料发动机驱动的压缩‑吸收复合式热泵系统的使用方法，燃料先在发动机中做功，输出的轴功用于驱动压缩机，通过压缩机进行蒸气压缩式热泵循环，从低温环境中吸取数倍于轴功的热量，连同输入轴功向中温热源放出热量；同时，利用燃料在发动机中做功后排出的余热，驱动吸收式热泵装置，余热输入吸收式热泵，通过吸收式热泵从前述中温热源吸热后连同输入的余热一同向高温热源放热，因此放热量大于从中温热源的吸热量。

技术领域

本发明涉及燃料、热能、动力、热泵以及供热等技术领域，特别是涉及一种燃料发动机驱动的压缩-吸收复合式热泵热泵系统。

背景技术

热泵是已经被广泛应用于房屋供热、物料加热等，是一种高效节能的设备。热泵的性能与其工作时的高、低温热源温度有关，当高低温热源温度差超过额定工况时，热泵性能将严重下降，甚至不能正常运行。例如目前广泛应用的基于蒸气压缩的空气源热泵采暖系统，冬季当气温急剧下降时，热泵制热能力也大副下降，功耗上升，严重时，甚至不能正常稳定运行。这是由于随着气温的下降，蒸发压缩降低，压缩机压缩比增大，功耗和排气温度都升高，性能恶化。因此，虽然近年来随着技术的进步，应用于寒冷地区的空气源热泵技术有了一定发展，但是性能仍然不够理想，空气源热泵在严寒地区的应用仍受到限制。

直接燃烧燃料供热的锅炉供热量不受环境温度影响，因此在严寒地区应用较广。但这种直接将燃料的高品位化学能通过燃烧变成低品位热能供热的方法，是一种能量的低效利用方式，不符合热力学节能原理。利用燃料驱动吸收式热泵，可以从低温环境吸热，向高温热源放出比输入热量更多的热能，是一种更高效节能的供热方式，但是，这种热泵系统的性能仍然受高低温环境温度影响，当低温环境温度下降较大时，这种热泵性能也将大副下降，甚至不能正常工作。

将燃料通过发动机进行能量转换，利用输出的轴功驱动蒸气压缩式热泵，同时回收发动机余热进行供热，是一种更高效的供热方式，例如一种燃气发动机驱动的热泵(GEHP),目前已获得成功应用。但是，在严寒地区，这种方式仍受空气源热泵特性的制约，外界气温仍对其性能有一定影响，在严寒地区，其应用仍然受到限制。

因此，需要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效的燃料发动机驱动的压缩-吸收复合式热泵系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种燃料发动机驱动的压缩-吸收复合式热泵系统：包括压气机、压缩机、冷凝器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、气液分离器、发生器、补燃燃烧室、透平、燃烧室、气液分离器、四通阀和三通阀；

所述压气机出口与燃烧室进口连接，燃烧室出口与透平进口连接，透平出口与补燃燃烧室进口连接，透平与压气机连接，压气机与压缩机连接；所述补燃燃烧室出口与发生器壳侧进口连接，发生器的管束出口与气液分离器进口连接，气液分离器气体出口与冷凝器壳侧进口连接；

所述气液分离器液体出口与溶液热交换器浓溶液管道进口连接，溶液热交换器浓溶液管道出口与吸收器壳侧进口连接；所述吸收器壳侧出口通过溶液泵后与溶液热交换器稀溶液管道进口连接，溶液热交换器稀溶液管道出口与发生器的管束进口连接；

所述冷凝器壳侧出口经过节流阀后与蒸发器进口连接，冷剂泵的进出口与蒸发器壳侧的顶部和底部连接；蒸发器中的管束出口经过阀和泵与冷凝器的载热剂通道进口连接；所述冷凝器的载热剂通道出口经过阀后分别与蒸发器的管束进口和换热器进口连接，换热器出口与泵进口连接，泵出口与阀和蒸发器的管束出口间的管道连接；蒸发器壳侧蒸气出口与吸收器蒸气进口连接；

供暖回水分为两路，一路与吸收器的管束进口连接，吸收器的管束出口与冷凝器的管束进口连接，冷凝器的管束出口与供暖出水连接；另一路依次经过阀和泵后与冷凝器的载热剂通道进口连接；